“數據庫原理與實用技術”的任務驅動式教學

摘要：在計算機相關專業重要基礎課程“數據庫原理與實用技術”的教學實踐中，結合教學目標，模塊化編排教學內容，使得每一個模塊都有一個貫穿始終的任務；針對學生學習積極性的問題，對每一模塊啟用任務驅動式教學，任務的理念在課堂教學中進行啟發，在實驗教學中進行驗證和訓練。

關鍵詞：數據庫原理與實用技術 模塊化 任務驅動

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2012）11（a）-0082-01

“數據庫原理與實用技術”是計算機及相關專業的重要基礎課程，主要講授內容為數據庫的關系模型及其相關理論基礎（關系代數、SQL語言）、數據庫的訪問、數據庫設計（ER圖方法和規范化理論）、數據完整性、數據庫的索引、數據庫的并行訪問，等等[1]。因其相關技術在計算機領域幾乎無處不在，因此，關于該課程的教學材料類別眾多，層次難度也高低不一，內容更是囊括了從純理論研究[2]，到某款數據庫產品應用指南[3～4]的極大范疇。本文作者在幾年的教學實踐之中，根據本院學生的課程體系和專業特點，參考“任務驅動教學法”[5]，探索出一條將“數據庫原理與實用技術”的教學內容進行模塊化、分階段、任務驅動式的教學思路，在教學實踐中取得了一定成績。

1 教學內容的模塊化編排

本院學生系四年制本科生，因此，在教學內容上要兼顧理論性和實用性。教材選取權威英文原版教材，制作了多媒體課件，編寫了《數據庫原理與實用技術實驗指導書》（電子版），采用啟發式課堂講授、自主學習、實驗討論三者并重的模式。

在教學內容編排上，主要分為兩個大的模塊：數據庫查詢和數據庫設計。教學時間安排上，上半學期為“數據庫查詢”，下半學期為“數據庫設計與優化”。

“數據庫查詢”模塊包含以下內容：關系代數，SQL查詢語言，存儲過程和觸發器。其內容具有一個貫穿始終的共同點，即在一個已經建立好的關系數據庫之上，學習如何根據用戶的需求，查詢所需的數據、進行分類處理。因此在教學上，也需要一個貫穿始終的樣本數據庫，以供學生查詢。

“數據庫設計與優化”模塊包含以下章節：數據庫設計（ER圖方法和規范化理論），數據完整性，索引，并行訪問控制。其內容也有一個貫穿始終的宗旨：如何根據用戶的需求設計出一個功能完善、結構嚴謹、運行安全的數據庫。該宗旨在本模塊教學過程中要一直強調，每進行一部分教學內容，都要說明該部分內容對“數據庫設計與優化”的作用。例如，ER圖方法清晰直觀，可以將業務流程表述得很清楚；規范化理論旨在消除數據表中的冗余和依賴，目的是使數據庫中的表符合嚴謹的數學規范；數據完整性則通過對各個數據項的約束，有效減少數據庫用戶錯誤輸入帶來的失誤和損失；索引的功能是提高檢索速度；并發訪問控制是在網絡訪問數據庫時，防止并發訪問帶來的沖突很錯誤。這幾章內容關系密切、前后呼應，因此將它們歸為一個模塊。

從以上描述可以得知，兩個模塊具有高內聚、低耦合的特點，相互關聯又各有各的特點和要求。模塊劃分清晰合理，在第一次上課時就跟學生解釋清楚，讓他們心中有數，有效避免了學生面對新課程一片茫然的現象。

2 任務驅動式課堂教學

該課程的兩個模塊，“數據庫查詢”和“數據庫設計與優化”，內容和任務都非常明確，因此給該課程的“任務驅動式教學”帶來了便利。當然，任務驅動式教學不能僅滿足于根據教材內容按部就班，而是要提出任務，讓學生初步探索完成該任務所需的技術，然后帶著目的聽教師講授。如此教學互動，學生的接受程度大大提高。

在“數據庫查詢”階段，教師提出一個貫穿始終的任務：如何準確高效地查詢所需的數據。當然，任務的前提是已經存在結構和功能都基本完備的數據庫以備查詢，本文前面已經介紹，所使用的數據庫是教材里的“商品代理和銷售數據庫”和“教學管理數據庫”。

帶著這個任務走，教師總是根據即將講授的內容進行啟發式提問：如何查詢數據表中某些項的數據，如何根據已知條件查詢數據，如果要查詢的數據在一張表上查不到該怎么辦，如何聯合多張表進行查詢……這些任務對應到教學內容上，就是關系代數中的投影、選擇、聯合運算；對應到SQL查詢語言上，就是相關的查詢語句。利用任務來驅動學習，比傳統的教學方法更能引起學生的興趣。

3 任務驅動式實驗教學

本門課程講授54學時，實驗教學28學時，實驗課一直很受重視?！叭蝿镇寗印钡睦砟钤趯嶒炚n中得到了最徹底的貫徹，具體表現為：

（1）實驗內容安排。傳統的實驗教學大多是根據教科書按部就班地進行，實驗內容就是對教材的簡單驗證。這種教學模式很難激發學生的積極性和創新思維。因此，我們在保留少量的驗證性實驗的基礎上，增加設計性和綜合性實驗的內容比例。

（2）任務和實驗相結合。在課堂教學中提出的任務，都要求學生在實驗中完成。學生在課堂上學到的知識點，都將作為完成任務的工具來嫻熟使用、解決問題，而不是簡單地驗證了事。

（3）綜合性設計實驗。本門課程到期末時，都要求學生完成一個綜合性的數據庫設計，題目每年不一，但都涵蓋了整個學期的知識點。該綜合設計實驗的時間跨度為一個月，學生不能僅依靠實驗學時，課下也要花費時間來做。本次實驗最能考核學生對課程的整體掌握情況，因此它的成績在整個實驗成績中所占比例也是最高的。

4 結語

“數據庫原理與實用技術”課程的重要性及其在計算機類課程中的地位毋庸置疑，對其教學改革的探索和研究也將一直持續和深入。本文所述的探索內容，將教學內容進行模塊化編排，讓學生學起來心中有數、層次分明；整個教學過程采用任務驅動，并且多利用學生熟悉的校園生活作為任務，極大地調動了學生的積極性和創新性，讓他們對自己所學的東西不僅是了解，更能熟練運用。

培養適應社會需求的人才是高等教育的重要目標，如何在教學中強化適用性，培養出專業基礎扎實、動手能力強、具有創新意識的學生，是我們一直需要探索和實踐的目標。

參考文獻

[1] Patrick O’Neil， Elizabeth O’Neil. Database： Principles， Programming， and Performance （Second Edition）[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2]Abraham Silberschtz， Henry F.Korth，S.Sudarsham.Database System Concepts（Fifth Edition）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3]熊擁軍，劉衛國.數據庫技術與應用實踐教程—— SQL Server 2005[M].北京：清華大學出版社，2010.

[4]徐明偉，王濤.DB2數據庫管理最佳實踐[M].北京：電子工業出版社.

[5]楊樺，楊小燕.任務驅動教學法在程序設計語言教學中的研究與應用[J].計算機教育，2009（8）：78-80.